一种城市污水处理装置及处理工艺的升级方法与流程

本发明涉及一种城市污水处理装置及处理工艺的升级方法，属于污水处理领域。

背景技术：

传统的城市污水处理工艺以生物接触氧化法、活性污泥法居多，前者虽然分解有机物效果良好，但动力消耗大，相应的配套设施多，后者虽动力消耗小，但分解时间长甚至分解不完全，影响整体效果，因此出现了集厌氧、好氧于一体的污水处理新工艺。而公开号为cn1259491a的申请公开了新颖城市污水处理工艺，即采用dest工艺（一种地埋式多级上下折流淹没式厌氧-缺氧-好氧处理工艺），在生物接触氧化前采取多级厌氧循环分解大部分的有机物质，对少部分难分解的或未分解的有机物，再通过生物接触氧化处理，集厌氧、好氧于一体。但是该工艺仍存在以下缺陷：

1、生化系统进水端布水系统存在缺陷、目前采用的支母管道分配布水，经过长久运行、等到池底泥层较厚时非常容易堵塞；

2、由于生化系统进水端产生堵塞，导致生化系统前端水池池底淤泥沉积、产酸产气现象明显，同时导致后端好氧曝气氧气利用率降低；

3、后端好氧池出水回流系统运行实际情况难以监测、影响系统脱氨的硝化反硝化的过程、从而影响去除污水中氨氮的机理功能。

4、现有的填料催化老化、降低了生物菌种的密度和数量，同时由于dest池底排泥不通畅、底部出现大量无机污泥和活性污泥混合在一起、影响生化系统去除有机污染物的能力。

5、针对系统除磷的效果比较单一，除了生化系统除磷之外，在dest系统内部无二级脱磷方法。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术的缺陷，提供一种城市污水处理装置及处理工艺的升级方法，改变了系统的布水方式，增加了排泥设备和在线监控设备，通过结合使用组合式生化抗老化填料和增加二级除磷装置，充分利用现有的水池和土建工程的基础上、不增加土建工程量，确保出水水质中的有机污染物和氮磷达标排放。

一种城市污水处理装置，格栅、沉沙池、集水池、提升泵组、配水池、多级上下折流式循环厌氧滤池、生物接触氧化池、沉淀池、消毒排放池按顺序连接，所述生物接触氧化池的出水通过回流泵组回流至多级上下折流式循环厌氧滤池中的的第一级厌氧滤池中，所述沉淀池底部连接排泥设施，所述沉淀池中的下层污泥沉淀物经污泥气提装置通入污泥消化池中进行处理，上层清液通过管道通入消毒排放池、所述生物接触氧化池和沉淀池之间设有静态混合装置，且内部加有除磷剂，进行二级除磷处理，所述污泥消化池中的上层清液回流至多级上下折流式循环厌氧滤池，所述消毒排放池与加氯间连接，所述生物接触氧化池与鼓风机配合工作。

优选地，所述多级上下折流式循环厌氧滤池的第一级厌氧滤池和最后一级厌氧滤池均为上流式厌氧滤池。

优选地，所述多级上下折流式循环厌氧滤池和生物接触氧化池的进水端均采用多点式脉冲布水装置。

优选地，所述生物接触氧化池内设置有在线溶氧仪与在线污泥浓度监测仪。

优选地，所述回流泵组与第一级厌氧滤池连接管道之间设有在线流量仪进行实时监测。

优选地，所述多级上下折流式循环厌氧滤池和生物接触氧化池中采用的填料为组合式生化抗老化填料。

优选地，所述除磷剂为聚合硫酸亚铁、聚合氯化铝中的一种。

一种城市污水处理工艺的升级方法，权利要求1-7所述的一种城市污水处理装置是基于原有的城镇污水处理工艺进行升级改造，具体步骤如下：

步骤一：在格栅和多级上下折流式循环厌氧滤池之间按顺序添加沉沙池、集水池和配水池，经格栅预处理的污水流经沉沙池和集水池后通过提升泵组进入配水池，并由配水池进入多级上下折流式循环厌氧滤池；

步骤二：多级上下折流式循环厌氧滤池和生物接触氧化池的进水端均采用多点式脉冲布水装置；

步骤三：在生物接触氧化池内设置有在线溶氧仪与在线污泥浓度监测仪，同时在回流泵组与第一级厌氧滤池连接管道之间设有在线流量仪进行实时监测；

步骤四：更新内部填料，采用新型组合式生化抗老化填料，提高了填料的表面积；

步骤五：在生物接触氧化池和沉淀池之间增设静态混合装置，并在内部投加除磷剂，进行二级除磷处理；

步骤六：在沉淀池底部增设排泥设施，当系统运行时间长久导致池底污泥沉积之后，短时间内开启排泥设施进行抽吸排泥；

步骤七：对原有的多级上下折流式循环厌氧滤池采用的滤液回流设施进行改造，在生物接触氧化池连接回流泵组，将生物接触氧化池的出水回流至多级上下折流式循环厌氧滤池。

有益效果:本发明公开了一种城市污水处理装置及处理工艺的升级方法，采取上下折流式循环厌氧缺氧滤池+生物接触氧化池循环运行，结合生物接触氧化、沉淀、消毒的方法，针对原有系统的不足和问题、针对性的给予一一完善和升级方法，同时通过在线监测仪器，高度实现自动化，在充分利用现有dset生化处理水池的前提下（不增加土建工程量），通过内部系统的完善和新材料、新装备的应用，有效避免污泥堵塞现象、设置了操作管理方便的排泥系统、提高了氧气利用率、明显提升单位容积污水处理池的处理效率、提高了污水的处理质量，有效保障了出水水质的升级改造。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为原有城市污水处理处理工艺流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1所示，一种城市污水处理装置，格栅、沉沙池、集水池、提升泵组、配水池、多级上下折流式循环厌氧滤池、生物接触氧化池、沉淀池、消毒排放池按顺序连接，所述生物接触氧化池的出水通过回流泵组回流至多级上下折流式循环厌氧滤池中的的第一级厌氧滤池中，所述沉淀池底部连接排泥设施，所述沉淀池中的下层污泥沉淀物经污泥气提装置通入污泥消化池中进行处理，上层清液通过管道通入消毒排放池、所述生物接触氧化池和沉淀池之间设有静态混合装置，且内部加有除磷剂，进行二级除磷处理，所述污泥消化池中的上层清液回流至多级上下折流式循环厌氧滤池，所述消毒排放池与加氯间连接，所述生物接触氧化池与鼓风机配合工作。

优选地，所述多级上下折流式循环厌氧滤池的第一级厌氧滤池和最后一级厌氧滤池均为上流式厌氧滤池。

优选地，所述多级上下折流式循环厌氧滤池和生物接触氧化池的进水端均采用多点式脉冲布水装置。

优选地，所述生物接触氧化池内设置有在线溶氧仪与在线污泥浓度监测仪。

优选地，所述回流泵组与第一级厌氧滤池连接管道之间设有在线流量仪进行实时监测。

优选地，所述多级上下折流式循环厌氧滤池和生物接触氧化池中采用的填料为组合式生化抗老化填料。

优选地，所述除磷剂为聚合硫酸亚铁、聚合氯化铝中的一种。

一种城市污水处理工艺的升级方法，权利要求1-7所述的一种城市污水处理装置是基于原有的城镇污水处理工艺进行升级改造，具体步骤如下：

步骤一：在格栅和多级上下折流式循环厌氧滤池之间按顺序添加沉沙池、集水池和配水池，经格栅预处理的污水流经沉沙池和集水池后通过提升泵组进入配水池，并由配水池进入多级上下折流式循环厌氧滤池；

步骤二：多级上下折流式循环厌氧滤池和生物接触氧化池的进水端均采用多点式脉冲布水装置；

步骤三：在生物接触氧化池内设置有在线溶氧仪与在线污泥浓度监测仪，同时在回流泵组与第一级厌氧滤池连接管道之间设有在线流量仪进行实时监测；

步骤四：更新内部填料，采用新型组合式生化抗老化填料，提高了填料的表面积；

步骤五：在生物接触氧化池和沉淀池之间增设静态混合装置，并在内部投加除磷剂，进行二级除磷处理；

步骤六：在沉淀池底部增设排泥设施，当系统运行时间长久导致池底污泥沉积之后，短时间内开启排泥设施进行抽吸排泥；

步骤七：对原有的多级上下折流式循环厌氧滤池采用的滤液回流设施进行改造，在生物接触氧化池连接回流泵组，将生物接触氧化池的出水回流至多级上下折流式循环厌氧滤池。

本发明的工作流程如下：

（1）城市污水首先经粗格栅去除大体积的杂物后再经细格栅进一步去除细小的浮游物质；

（2）经格栅预处理的污水流经沉沙池和集水池后通过提升泵组进入配水池，并由配水池进入多级上下折流式循环厌氧滤池；

（3）污水按顺序流经若干级间隔设置的上流式厌氧滤池和下流式厌氧滤池，且污水在各级厌氧滤池中均通过多点式脉冲布水装置以强劲水流瞬时进入下一级厌氧滤池中（所述的多级上下折流式循环厌氧滤池可由上流式厌氧滤池开始，也可由下流式厌氧滤池开始，以上流式厌氧滤池起始最佳，因为向上的水流更易带动滤池底部的活性污泥，其表面的细菌有利于有机物的分解，多级循环也可任意以上流式、下流式厌氧滤池结束，仍以上流式厌氧滤池结束为佳，因为出多级循环后的污水直接将进入生物接触氧化池，其下部设有连续供给空气的布气孔，下流式厌氧滤池流出的污水直接进入生物接触氧化池底部，比上流式厌氧滤池出来的污水更易发生串流，将空气带入厌氧池，影响厌氧池的除污效果。为了防止空气串入厌氧滤池，可在生物接触氧化池的污水入口处设有水封。多级循环中交错设置的上、下滤池个数由整个设施的处理量确定。）；

（4）经过多级上下折流式循环厌氧滤池的污水直接进入生物接触氧化池，并控制鼓风机通过生物接触氧化池下部设置的连续供给空气的布气孔提供生物接触氧化池氧源，同时通过在线溶氧仪与在线污泥浓度监测仪对生物接触氧化池内的溶氧量和污泥浓度进行实时监测；

（5）生物接触氧化池中的出水通过回流泵组通入多级上下折流式循环厌氧滤池的第一级厌氧滤池中进行回流循环，并通过在线流量仪监测流量，生物接触氧化池排出的污水经过静态混合装置进行二级除磷处理后通入沉淀池中，除去老化的生物膜及无机物，沉淀池下层积留的污泥经污泥气提装置送入污泥消化池，沉淀池上部的清水则进入消毒池经加氯消毒后排出，沉淀池底部污泥通过排泥设施向外排出至污泥池；污泥消化池的上层清液进入多级上下折流式循环厌氧滤池（进入在多级循环中最后一级厌氧滤池前为佳，滤液经泵送至多级循环的第一级厌氧滤池），底部污泥则向外排出。

针对现有dest系统的不足，本发明在现有dest系统的基础上进行了全面完善的升级改造，具体改造点如下：

（1）现有dest系统：生化系统进水端布水系统存在缺陷、目前采用的支母管道分配布水，经过长久运行、等到池底泥层较厚时非常容易堵塞。

改造后的系统：本发明多级上下折流式循环厌氧滤池和生物接触氧化池的进水端的布水装置采用多点式强劲水流脉冲布水形式，可以采用强劲水流瞬时进水布水、不会堵塞、同时对底部沉积的污泥具有足够的冲击强度，在布水的同时能够确保底部污泥中的厌氧生物菌种和污水中的有机污染物充分的接触反应，从而大大改善目前底部污泥沉积非但不能降解有机物、反而堵塞的不良现状。

（2）现有dest系统：由于生化系统进水端产生堵塞，导致生化系统前端水池池底淤泥沉积、产酸产气现象明显，同时导致后端好氧曝气氧气利用率降低，此外后端好氧池出水回流系统运行实际情况难以监测、影响系统脱氨的硝化反硝化的过程、从而影响去除污水中氨氮的机理功能；

改造后的系统：本发明在沉淀池增设排泥设施，同时在生物接触氧化池内设置在线溶氧仪与在线污泥浓度监测仪进行实时监测，当系统运行时间长久不可避免导致池底污泥沉积之后，短时间内开启排泥设施进行抽吸排泥，确保生物接触氧化池内污泥浓度保持最佳浓度。此外本发明利用在线流量仪对回流泵组的回流管道流量进行实时监测，便于把控系统脱氨的硝化反硝化的过程。

（3）现有dest系统：现有的填料催化老化、降低了生物菌种的密度和数量，同时由于dest池底排泥不通畅、底部出现大量无机污泥和活性污泥混合在一起、影响生化系统去除有机污染物的能力。

改造后的系统：本发明中多级上下折流式循环厌氧滤池和生物接触氧化池中采用组合式生化抗老化填料，相对于原有弹性填料，比表面积增加了25%以上，相当于增加了25%的生物菌种数量，同时采用最新的具有足够韧性和强度的抗老化材料为原料、有效防止生化池填料的老化和脆化。

（4）现有dest系统：针对系统除磷的效果比较单一，除了生化系统除磷之外，在dest系统内部无二级脱磷方法。

改造后的系统：本发明在生物接触氧化池出水端和沉淀池进水端之前增加有静态混合装置，并在静态混合装置中投加适当的除磷剂进行二级除磷处理，除磷的同时能够对沉淀池出水水质的澄清起到更好的效果。

本发明的整个工作流程无需专人管理，全部采用plc程序控制，plc根据在线溶氧仪、在线污泥浓度监测仪和在线流量仪反馈的实时数据，分别控制格栅、鼓风机、回流泵组、提升泵组工作，整个程序过程均为本领域技术人员掌握的常规技术手段，故而未加详述。

本发明还可以充分利用现有的污水处理池和土建工程的基础上、在不增加土建工程量的前提下，增加相应的排泥设施、静态混合装置、在线溶氧仪、在线污泥浓度监测仪和在线流量仪确保出水水质中的有机污染物和氮磷达标排放，满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（gb18918-2002）一级a标准。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。